Le batterie a base di zinco sono opzioni promettenti per i dispositivi di accumulo di energia grazie al loro basso costo e all'elevata densità di energia. Però, hanno seri problemi di dendrite, soprattutto ad alte capacità d'area e densità di corrente.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Li Xianfeng del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato nuove membrane per batterie a base di zinco, ottenere una deposizione di zinco uniforme con elevata capacità areale e densità di corrente.

Questo lavoro è stato pubblicato in Giornale della Società Chimica Americana il 27 luglio.

"Abbiamo proposto una nuova membrana con strisce ondulate ordinate chiamata Turing Patterns, che può sopprimere efficacemente i dendriti di zinco e migliorare la conduttività ionica, " ha detto il prof. Li.

Le creste e gli avvallamenti nella membrana proposta potrebbero regolare efficacemente lo Zn(OH) ₄ ^2- distribuzione e fornire più spazio per la deposizione di zinco. Gli ioni Cu coordinati durante la formazione della membrana potrebbero interagire con Zn(OH) ₄ ^2- , ulteriore levigatura della deposizione di zinco.

I ricercatori hanno scoperto che anche a un'elevata densità di corrente di 80 mA cm ^-2 , la membrana di Turing ha consentito a una batteria alcalina di flusso di zinco-ferro (AZIFB) di funzionare stabilmente con una capacità areale ultraelevata di 160 mAh cm ^-2 per circa 110 cicli, mostrando un'efficienza energetica del 90,10%. Questo è di gran lunga il valore più alto mai riportato tra le batterie a base di zinco con una densità di corrente così elevata.